Василий Васильевич Бахилов родился 1 мая 1920 года в городе Ишим Ишимского уезда Тюменской губернии, в семье рабочего-железнодорожника.
Окончив 8 классов, учился в Алапаевском гидрологическом техникуме. В Красной Армии с 1940 года. Служил на Дальнем Востоке наводчиком и помощником командира огневого взвода зенитной батареи. Участвовал в советско-японской войне 1945 года. Член КПСС с 1943 года. В 1946 году демобилизовался.

До 1950 года работал инструктором в Ишимском городском комитете КПСС. С сентября 1950 года работал заведующим отделом Сургутского райкома партии и в аппарате Ханты-Мансийского окружкома КПСС. В 1959 году окончил Омскую советско-партийную школу. В 1960-1970 годах - первый секретарь Сургутского горкома КПСС. В 1965 году окончил Высшую партийную школу при ЦК КПСС.

Непосредственный участник становления Ханты-Мансийского автономного округа, как крупнейшего нефтегазодобывающего региона страны. Возглавлял самые трудные и ответственные посты в партийно-советских органах, формировал дееспособные и управляемые коллективы геологов, нефтяников - тех специалистов, которым суждено было стать основой нефтегазовой индустрии области, обеспечивал социальный минимум бесконечному потоку людей, прибывавшему в Ханты-Мансийский автономный округ со всех концов страны. Умело направлял деятельность партийных организаций к быстрейшему освоению и вводу в эксплуатацию нефтяных месторождений Среднего Приобья. Участник строительства нефтепровода Усть-Балык - Омск. Внес значимый вклад в социально-экономическое развитие Ханты-Мансийского автономного округа - Югры, в становление городов Сургут, Нефтеюганск, Нижневартовск.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 30 марта 1971 года за выдающиеся заслуги в выполнении заданий пятилетнего плана по добыче нефти и достижение высоких технико-экономических показателей Бахилову Василию Васильевичу присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».

В 1970-1973 годах - первый секретарь Нижневартовского горкома КПСС. В 1973-1975 годах - первый секретарь Ханты-Мансийского окружкома КПСС. В 1975-1976 годах – секретарь Тюменского областного Совета профсоюзов.

Умер 24 мая 1983 года в Тюмени. Похоронен в городе Тюмени на Червишевском кладбище.

Награжден орденами Ленина (1971), Трудового Красного Знамени, медалями, в том числе: «За трудовую доблесть», «За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения В.И. Ленина», «За освоение недр и развитие нефтегазового комплекса Западной Сибири». Занесен в Книги Трудовой Славы Ханты-Мансийского автономного округа и Тюменской области (1970). Почетный гражданин Ханты-Мансийского автономного округа - Югры (2000).
На родине, в городе Ишиме, Тюмени и Сургуте установлены мемориальные доски. О Бахилове издана книга «Сибирский самородок: Воспоминания о Василии Васильевиче Бахилове» (2000).

Имя Василия Бахилова носят месторождение в Нижневартовском районе, теплоход, самолет Boeing 737-800 (регистрационный номер VP-BUL) авиакомпании «ЮТэйр». В честь Василия Васильевича Бахилова в 1983 году исполкомом городского совета народных депутатов названа улица № 7 в городе Сургуте. В Тюмени на доме № 112 по улице Советской установлена мемориальная доска с надписью: «В этом доме жил видный организатор освоения и развития Западно-Сибирского нефтегазового комплекса Герой Социалистического труда Василий Васильевич Бахилов (1920-1983 г.г.)»